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Universidad de San Carlos de Guatemala
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Civil
ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD PARA EL MANEJO Y
DISPOSICIÓN DE AGUAS GRISES
Daneida Del Rosario Arévalo Medrano
Asesorado por el Ing. Fredy Heriberto Guillermo Fratz
Guatemala, mayo de 2015
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD PARA EL MANEJO Y
DISPOSICIÓN DE AGUAS GRISES
TRABAJO DE GRADUACIÓN
PRESENTADO A LA JUNTA DIRECTIVA DE LA
FACULTAD DE INGENIERÍA
POR
DANEIDA DEL ROSARIO ARÉVALO MEDRANO
ASESORADO POR EL ING. FREDY HERIBERTO GUILLERMO FRATZ
AL CONFERÍRSELE EL TÍTULO DE
INGENIERA CIVIL
GUATEMALA, MAYO DE 2015
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE INGENIERÍA
NÓMINA DE JUNTA DIRECTIVA
DECANO Ing. Angel Roberto Sic García
VOCAL I
VOCAL II Ing. Pablo Christian de León Rodríguez
VOCAL III Ing. Elvia Miriam Ruballos Samayora
VOCAL IV Br. Narda Lucía Pacay Barrientos
VOCAL V Br. Walter Rafael Véliz Muñoz
SECRETARIO Ing. Hugo Humberto Rivera Pérez
TRIBUNAL QUE PRACTICÓ EL EXAMEN GENERAL PRIVADO
DECANO Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos
EXAMINADOR Ing. Luis Manuel Sandoval Mendoza
EXAMINADOR Ing. Wuillian Ricardo Yon Chavarría
EXAMINADOR Ing. Alfredo Enrique Beber Aceituno
SECRETARIO Ing. Hugo Humberto Rivera Pérez
ACTO QUE DEDICO A:
Dios Por brindarme el deseo de desarrollarme y
mostrarme las oportunidades. El reconocer
cada una de sus bendiciones y sentirlo a cada
momento tomando mi mano.
Mis padres Quienes confiaron en mí a cada momento y
dieron siempre las palabras para seguir
adelante.
Mi abuela materna Por su presencia constante y sus bendiciones
continuamente recibidas. Por los grandes
cuidados que siempre me procuró y su amor
de madre que tendré presente en mi corazón
toda mi vida.
Mi abuela paterna Por sus consejos, enseñanzas y el amor
incondicional recibido. Dios le muestre todos
los días cada nuevo amanecer.
Mi esposo Por su respaldo desde el inicio de la carrera y
el amor incondicional que me ha demostrado.
Mi mejor amiga Por su compañía y cariño desde que llego a
mi vida. Por tan maravilloso ser de Dios.
Mi asesor Por su apoyo e interés manifestado.
AGRADECIMIENTOS A:
Dios Por darme la fuerza, dedicación y constancia
necesaria para salir adelante.
Mis padres Edgar Alberto Arévalo Monzón y Estela Del
Rosario Medrano Gramajo.
Mis abuelas Amelia Gramajo Luna (q. e. p. d.) y Eva
Monzón Cano (q. e. p. d.).
Mi esposo Héctor Aníbal Alvizures Aguilar.
Mi bebé Que espero con tanta ansia conocer y
brindarle mi amor a cada instante.
I
ÍNDICE GENERAL
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES ............................................................................ V
LISTA DE SÍMBOLOS ...................................................................................... VII
GLOSARIO ........................................................................................................ IX
RESUMEN ......................................................................................................... XI
OBJETIVOS ..................................................................................................... XIII
INTRODUCCIÓN .............................................................................................. XV
1. GENERALIDADES ................................................................................... 1
1.1. Antecedentes históricos en el manejo de aguas residuales ...... 1
1.2. Composición de las aguas residuales ....................................... 5
1.3. Características de las aguas residuales .................................... 6
1.3.1. Propiedades físicas .................................................. 7
1.3.2. Propiedades químicas .............................................. 9
1.3.3. Propiedades biológicas ........................................... 11
1.4. Origen y caudales de las aguas residuales ............................. 13
1.5. Legislación ambiental .............................................................. 15
1.5.1. Contaminación causada por aguas residuales ....... 16
1.5.2. Cumplimiento de normas ........................................ 17
1.5.3. Conciencia ciudadana ............................................ 21
1.5.4. Sanciones ............................................................... 22
2. SISTEMAS DE TRATAMIENTO ............................................................. 25
2.1. Tratamiento preliminar ............................................................. 26
2.1.1. Tamizado ................................................................ 26
2.1.2. Trampa de grasa .................................................... 27
II
2.2. Tratamiento primario ................................................................ 28
2.2.1. Digestión anaeróbica ............................................... 28
2.3. Tratamiento secundario ............................................................ 29
2.3.1. Sistema anaeróbico ................................................. 29
2.3.2. Sistema aeróbico ..................................................... 30
2.4. Tratamiento terciario ................................................................ 31
2.4.1. Desinfección ............................................................ 31
2.4.2. Manejo de nitrógeno y fósforo ................................. 32
3. PRESENTACIÓN DE ALTERNATIVAS .................................................. 35
3.1. Definiciones .............................................................................. 35
3.1.1. Aguas residuales ..................................................... 35
3.1.2. Aguas grises ............................................................ 35
3.1.2.1. Limpieza doméstica .............................. 36
3.1.2.2. Aseo personal ...................................... 36
3.1.3. Aguas negras .......................................................... 37
3.2. Sistema combinado de aguas servidas .................................... 38
3.2.1. Ejemplo de sistema combinado de aguas
servidas ................................................................... 38
3.3. Separación de aguas residuales .............................................. 43
3.4. Alternativa 1: tratamiento de aguas grises y negras,
reutilización de aguas grises a nivel comunidad ...................... 44
3.4.1. Ejemplo de reutilización de aguas grises a nivel
comunidad ............................................................... 44
3.5. Alternativa 2: tratamiento y reutilización de aguas grises a
nivel domiciliar .......................................................................... 52
3.5.1. Ejemplo de reutilización de aguas grises a nivel
domiciliar ................................................................. 53
III
3.5.1.1. Planta de tratamiento de aguas
negras, alternativa 2 ............................ 56
3.5.1.2. Modelo de análisis para sistema de
reutilización, alternativa 2 .................... 58
4. ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD ......................................................... 65
4.1. Presupuesto de inversión de sistema combinado de aguas
servidas ................................................................................... 65
4.2. Presupuesto de inversión de alternativas ................................ 65
4.2.1. Presupuesto de inversión, alternativa 1 .................. 66
4.2.2. Presupuesto de inversión, alternativa 2 .................. 66
4.3. Presupuesto de operación y mantenimiento de sistema
combinado de aguas servidas ................................................. 67
4.4. Presupuesto de operación y mantenimiento de alternativas ... 68
4.4.1. Presupuesto de operación y mantenimiento,
alternativa 1 ............................................................ 68
4.4.2. Presupuesto de operación y mantenimiento,
alternativa 2 ............................................................ 69
5. ANÁLISIS DE RESULTADOS ................................................................ 71
5.1. Relación por valor presente neto (VPN) .................................. 71
5.1.1. Sistema combinado ................................................ 71
5.1.2. Alternativas ............................................................. 72
5.1.2.1. Alternativa 1 ......................................... 72
5.1.2.2. Alternativa 2 ......................................... 72
5.2. Comparación de resultados ..................................................... 73
IV
CONCLUSIONES .............................................................................................. 75
RECOMENDACIONES ..................................................................................... 77
BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................. 79
ANEXOS............................................................................................................ 81
V
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
FIGURAS
1. Propiedades químicas .......................................................................... 10
2. Río Ostúa ............................................................................................. 17
3. Esquema de aguas negras primero y segundo nivel ........................... 59
4. Esquema de aguas grises primero y segundo nivel ............................. 60
5. Esquema de aguas reutilizables primero y segundo nivel .................... 61
6. Sistema de tratamiento ........................................................................ 63
TABLAS
I. Relación dotación agua potable y caudal de descarga de agua
residual ................................................................................................. 14
II. Valores típicos de caudal por actividad ................................................ 15
III. Aportes promedio per capita de los diferentes componentes de
agua residual doméstica ...................................................................... 37
IV. Comparación en litros por habitante por día de la demanda de los
artefactos versus descarga de los mismos para la alternativa 1
(tratamiento de aguas grises y aguas negras) ..................................... 45
V. Clasificación de los artefactos con respecto a las candelas en que
se deben conectar ................................................................................ 47
VI. Comparación en litros por habitante al día de la demanda de los
artefactos y actividades versus descarga de los mismos para la
alternativa 2 (reutilización de aguas grises) ......................................... 53
VI
VII. Comparación en litros por habitante al día de la demanda de los
artefactos y actividades necesarios versus descarga de los
mismos para la alternativa final 2 (reutilización de aguas grises) ....... 54
VIII. Clasificación de los artefactos con respecto a las candelas y/o
sistemas en los que estos se deberán de conectar y descargas de
los mismos .......................................................................................... 55
VII
LISTA DE SÍMBOLOS
Símbolo Significado
m Metro
m2 Metro cuadrado
mm Milímetro
nm Nanómetro
VIII
IX
GLOSARIO
Excretas Deposiciones que evacua el organismo humano:
materia fecal y orina. La falta de condiciones
higiénicas en la evacuación de las heces es un
importante factor de contaminación del suelo y del
agua.
Floculación Proceso químico mediante el cual, con la adición de
sustancias denominadas floculantes, se aglutinan
las sustancias coloidales presentes en el agua,
facilitando de esta forma su decantación y posterior
filtrado.
Fosa séptica Artilugio para el tratamiento primario de las aguas
residuales domésticas. En ella se realiza la
separación y transformación físico-química de la
materia orgánica contenida en esas aguas.
Protozoos Organismos microscópicos, unicelulares eucariotas;
heterótrofos, fagótrofos, depredadores o detritívoros,
a veces mixótrofos; que viven en ambientes
húmedos o directamente en medios acuáticos.
X
Tratamiento
de aguas
Conjunto de operaciones unitarias de tipo físico,
químico, físico-químico o biológico cuya finalidad es
la eliminación o reducción de la contaminación o las
características no deseables de las aguas, bien
sean naturales, de abastecimiento, de proceso o
residuales.
XI
RESUMEN
Este trabajo de graduación desarrolla un estudio de pre factibilidad para la
demostración del tratamiento de las aguas residuales de una comunidad.
Exponiendo una breve historia de las aguas residuales, también se definen
aspectos, características y especificaciones de los contaminantes, tratamientos
y emisiones.
Se presenta la actual forma de tratamiento en la mayoría de comunidades
y luego las propuestas que tratan con respecto a la separación de aguas negras
y grises desde un nivel domiciliar para ser tratadas de dos distintas maneras.
Primera separación y tratamiento en la comunidad, y segunda separación,
tratamiento y reutilización de las aguas grises a nivel domiciliar.
La información anterior se analiza mediante herramientas económicas, las
cuales llegan a demostrar la rentabilidad de las propuestas y sus inversiones
para la construcción.
XII
XIII
OBJETIVOS
General
Realizar un estudio de prefactibilidad para el diseño, planificación y
construcción de una planta de tratamiento de aguas residuales y disposición de
aguas grises.
Específicos
1. Investigar las actividades de uso actual y potencial de las aguas
residuales tratadas.
2. Realizar un estudio de impacto ambiental, basado en las leyes,
reglamentos y normas que rigen la construcción de este tipo de
instalaciones y el efecto que en el ambiente este puede provocar.
3. Estructurar los aspectos técnicos de este trabajo de graduación,
localización, tamaño, características, especificaciones y diseño de la
planta de tratamiento.
XIV
XV
INTRODUCCIÓN
La población del país ha ido en aumento en los últimos años, lo que ha
provocado el surgimiento de nuevas colonias en las ciudades. Este crecimiento
ha traído consecuencias para la salud y el medio ambiente.
El escaso conocimiento y la poca cultura ambiental han provocado la
degradación cada vez mayor de los recursos naturales y la proliferación de
aguas residuales en las márgenes de los ríos, lagunas y vasos reguladores.
Debido a la enorme cantidad de desechos líquidos vertidos en los sistemas de
alcantarillado surge la imperante necesidad de llevar a cabo la recolección y
tratamiento, para su posterior descarga en los cuerpos acuíferos y así evitar la
contaminación de los mismos.
La responsabilidad por el tratamiento de las aguas residuales domésticas,
además de la red de alcantarillado, debería ser de las autoridades municipales.
Estas tendrían que velar por la disminución del impacto sobre el medio
ambiente, encargándose de la construcción, operación y mantenimiento de los
sistemas de tratamiento y disposición adecuada de las aguas residuales
domésticas.
XVI
1
1. GENERALIDADES
1.1. Antecedentes históricos en el manejo de aguas residuales
Antes de iniciar las reseñas y antecedentes que se presentaran en el
presente inciso, es de importancia señalar que no todo ha sido como se conoce
en la actualidad. Pese a la investigación e indicación de datos relevantes,
siempre quedará la inquietud de períodos de ausencia en la historia. Al inicio no
existían reglas básicas de higiene o limpieza alguna, por esto se hará referencia
y enfocará la descripción siguiente a eventos que fueron marcando y haciendo
notar la importancia que tiene la salud y en consecuencia el saneamiento como
causa de la primera. Se describen varios sucesos, como por ejemplo
enfermedades y las teorías propuestas de ellas, aunado a esto la forma de vida
en ese momento.
Biografías como la malaria en los márgenes del Nilo (2000 a.C.), que es la
más antigua referencia de padecimiento colectivo mencionada en libros
sagrados. Así también, la viruela, lepra, pestes, plagas, contagios y epidemias.
Cabe resaltar que todas estas eran atribuidas como contagios y por ello las
historias de aislamiento de comunidades enteras (un ejemplo clave de
mencionar son los casos de lepra). Hipócrates imputo la aparición de
enfermedades al ambiente nocivo y otros factores sobre la influencia en el
modo de vida y el ambiente.
Avicena en el siglo XI propuso que las enfermedades se transmitían por
pequeñas semillas o gérmenes. Mismo tiempo en el cual el término de
epidemias era al que se recurría para describir las infecciones que asolaban
2
poblaciones. Esto durante la baja edad media, hasta el nuevo termino de
pandemia como la peste bubónica o peste negra durante el siglo XIV en
Europa.
Girolamo Fracastoro médico italiano, en 1546, fue el primero en manifestar
el concepto de enfermedades contagiosas y establecer al menos tres posibles
formas de infección. Además propuso una forma secundaria de contagio, este
presento la primera teoría de contagio vivo de la enfermedad. Comprobando así
la propuesta de Avicena.
En 1589 el edicto real en Inglaterra hizo público el no permitir a ningún
ciudadano ensuciar las escaleras, corredores o muebles con orina u otras
suciedades corporales; de este modo también la famosa frase gritada por las
ventanas de Madrid: agua va. En ambos casos es de fácil interpretación el
conocer cuál era el manejo en lo que respecta a las excretas humanas.
Guillaume de Baillou tuvo gran influencia en la enseñanza de la medicina
durante la última parte del siglo XVI y primera parte del XVII. Hasta el siglo XIX
se torno importante la estadística para el análisis de enfermedades, aquí
sobresale la influencia de Pierre Charles Alexander Louis, clínico francés y uno
de los primeros epidemiólogos modernos.
Sumado a lo anteriormente descrito, cabe mencionar que la epidemiologia
desde sus inicios tenía el propósito de conocer las causas de las enfermedades
y no aceptar el hecho de una casualidad. La búsqueda de los factores de riesgo
y la asociación entre la causa y el daño. Es por ello que se ha utilizado en la
planificación de servicios sanitarios, debido a problemas prioritarios de salud. Si
bien es cierto desde muchos siglos atrás existían los alcantarillados, como se
puede remontar a la Roma antigua. Sin embargo, las investigaciones y
documentos muestran que el uso primordial de estos fue el de la conducción de
3
aguas de lluvia, en algunos casos se acumulaba el agua en pozos o
simplemente servía para llevarla hacia los ríos y lagos.
Aún con la Revolución Industrial y los poblados industriales la forma de
asentamiento de los habitantes era por medio de arrabales, en donde su
conexión a la calle principal se limitaba a callejones estrechos cubiertos. Su
abastecimiento de agua era de forma regulada y alterna, así que para lo que
más se utilizaba el agua era en la cocina, el aseo personal y de las vestiduras
era algo no esencial De igual manera la evacuación de desperdicios, se
acumulaba en los patios o se cavaba una fosa en el centro del patio, para
ambos casos estos servían a varias viviendas.
Muchas de las veces los patios se encontraban llenos de los desechos de
distinto tipo, hasta llegar a las puertas de las casas. Para otras ciudades
grandes mucha gente vivía en sótanos y bodegas. Se tenían letrinas
(comúnmente pequeñas y sin ventilación o tapas), el contenido de estas se
infiltraba hacia las viviendas que generalmente se encontraban en un nivel más
bajo que las letrinas.
Entrado el siglo XIX se acepta el alcantarillado sanitario y los sistemas de
conducción de aguas pasan a ser un sistema combinado de aguas pluviales y
negras, sin embargo con la acumulación de estos materiales de desecho,
también se produjeron malos olores y la fermentación de las masas de agua.
Algunos de estos canales fueron cubiertos, mientras que otros quedaron
abiertos hasta suprimir la descarga de residuos a ellos. Por la reducción del
caudal en el tiempo de estiaje se optó entonces por iniciar la separación de los
sistemas en drenajes sanitarios y pluviales.
4
Se le debe este interés y conciencia social a varios hombres que ayudaron
a los pueblos generando la comprensión enfocada en el saneamiento. Estos
representantes incluyeron médicos, licenciados, ingenieros, estadistas y
escritores. Entre ellos se pueden mencionar a: Sir Edwin Chadwick, Sir John
Simon, Lemuel Shattuck, el Dr. Stephen Smith y el Dr. Simon. Así también,
honran este período los investigadores médicos: el Dr. John Snow quien
demostró en 1819 el papel de la polución fecal del agua potable en la
epidemicidad del cólera, y el Dr. William Budd. Período llamado como el gran
resurgimiento sanitario.
Sir Robert Rawlinson guió los estudios de las obras sanitarias en la zona
industrial de Gran Bretaña en 1848. Mientras que en 1850, Sir John Bazalgette
empezó el drenaje principal de Londres. Mientras que John Roe acepto la
edificación de líneas de alcantarillado con tubos de barro vidriado.
Retomando el tema de salud, Louis Pasteur demostró la teoría de
Fracastoro, y que los causantes de enfermedades eran los gérmenes
(patógenos). Este químico y biólogo francés fundo la ciencia de la
microbiología, descubrió la vida anaeróbica, estudio y manejo en 1855 la
fermentación anaeróbica como clave de la industria del vino. Además impulsó
normas higiénicas en los hospitales para evitar el contagio de enfermedades,
asumiendo la existencia de los microbios.
El mencionado Dr. William Budd desde 1857 investigó la fiebre tifoidea.
Mientras que en este mismo año Julius W. Adams diseñó el primer sistema
extenso de alcantarillado para Brooklyn. En 1871 James P. Kirkwood construyó
los primeros filtros de dimensión considerada en Poughkeepsie, también en
Nueva York.
5
Es así que han alcanzado diversos propósitos en la relación entorno-
salud. Debe recordarse que a partir de fines del siglo XIX el ser humano fue
encontrando la forma más digna y pulcra de vivir. Sin embargo, los logros
deben ser sustentados en el transcurso del tiempo para no provocar
desórdenes en la naturaleza que puedan ser irrecuperables.
1.2. Composición de las aguas residuales
Las aguas residuales como tales se componen según el tipo de
comunidad y sistema de recolección, dentro de ellos se encuentran:
Aguas residuales domesticas provenientes de actividades con fines
higiénicos, entre estas se encuentran: sanitarios, lavanderías, cocinas,
entre otros.
Aguas residuales comerciales son el resultado de las actividades
comerciales, por ejemplo oficinas, restaurantes.
Aguas residuales industriales aquellas que son desechadas luego de un
proceso industrial.
Aguas residuales agrícolas producidas por la producción ganadera o
procesamiento de productos agrícolas.
Aguas de infiltración y conexiones ilícitas son aquellas en las que debido
a alguna fisura en la tubería puedan ingresar a la misma agua o fluidos
del suelo. Además, las conexiones se refieren si en algún caso en una
vivienda se conecta voluntaria o involuntariamente alguna conducción de
agua de lluvia.
6
Aguas pluviales estrictamente las agua provenientes de la precipitación.
Propiamente cuando se menciona a las aguas residuales, en este caso
domésticas, se encontrará que se forman de la combinación tanto de aguas
grises como negras. Al considerarlas de esta manera y a un nivel general, se
dice entonces que estas contienen grasas, sales, jabones, materia orgánica e
inorgánica, entre otros; así como agua que es en la que se disuelven los
elementos antes mencionados.
Ahora bien, básicamente los constituyentes dependen de la población, por
tanto es precisamente esta la que desecha su agua de abastecimiento posterior
al uso y de aquí la contaminación en la que incurre la transformación del agua
potable en aguas residuales. El volumen como los porcentajes de las
sustancias que se contengan, varían con base en el origen de las aguas,
costumbres y forma de vida de los usuarios. Sin embargo, la mayor parte es
agua y en un porcentaje muy pequeño (0,1 %) se encuentran los sólidos, sean
estos disueltos o suspendidos, son los que representan el mayor inconveniente
para el tratamiento y disposición de las aguas residuales.
1.3. Características de las aguas residuales
Como se mencionó previamente las aguas residuales contienen un 0,1 por
ciento de sólidos. Es precisamente este porcentaje el que conlleva al análisis de
las aguas, pues en él se encuentran las características que tiene el agua
residual de una población. En el presente se observará tanto lo que significa
que se posea esta característica, como cuales son las cantidades típicas que se
pueden encontrar en las aguas de origen doméstico. Así también, otros
componentes que no son precisamente de las domésticas, pero si lo pueden
contener otro tipo de aguas residuales. Si bien es cierto no deben encontrarse
7
en las aguas residuales domésticas, su presencia puede dar indicio de alguna
actividad no controlada en el entorno.
Las características de las aguas residuales se dividen en:
Características físicas
Características químicas
Características biológicas
1.3.1. Propiedades físicas
Dentro de estas se encuentran aquellas como color, turbiedad, olor,
temperatura, densidad, conductividad, transmitancia, distribución de partículas
por tamaño y contenido de sólidos, que estos a su vez deriva en varios tipos de
pruebas.
Color: generalmente varía entre gris, gris oscuro y un color negro. Esto
depende del tiempo que lleve el agua residual en descomposición. El
color es causado por los sólidos suspendidos, material coloidal que lleve
el agua residual en descomposición. El color es ocasionado por sólidos
suspendidos, material coloidal y sustancias en solución. Existe el color
aparente que es producido por los sólidos suspendidos, el color
verdadero provocado del material coloidal y las sustancias disueltas.
Turbiedad: aunque esta propiedad pueda confundirse con el color.
Realmente no es lo mismo, pues en esta se considera la dispersión de la
luz que pueda atravesar el agua con material coloidal y sólidos en
suspensión.
8
Olor: este es causado por la degradación biológica de las aguas
residuales cuando se utiliza un sistema anaeróbico, el principal
componente es el sulfuro de hidrógeno aunque dependiendo del tipo de
agua residual se pueden generar otros compuesto olorosos asociados
mucho más fuertes.
Temperatura: es una propiedad importante de analizar, pues de ella
depende tanto los procesos mismos del tratamiento como la vida del
medio receptor. Para regiones frías se ha encontrado que la temperatura
varía de 45 a 65 grados Fahrenheit y en regiones cálidas de 55 a 86
grados Fahrenheit. Ahora bien la temperatura óptima dependerá del tipo
de proceso que se requiera.
Densidad: al igual que la temperatura, esta propiedad es necesaria de
conocer para el proceso que el agua residual conlleve, la densidad hará
posible o no la utilización de un tipo de tratamiento que se requiera, pues
de ella depende la potencial formación de corrientes.
Conductividad: es la capacidad que tiene el agua de conducir la corriente
eléctrica, también con esto se puede conocer la salinidad del agua
residual tratada. El conocer esta propiedad, es de uso generalmente para
riego.
Transmitancia: es una propiedad por medio de la cual el agua residual
puede ser capaz de transmitir o absorber la luz de una longitud de onda
especifica. Esta medida sirve para conocer si puede ser posible la
desinfección por medio de radiación UV, pues si los compuestos de las
aguas residuales no permiten el paso de la luz, esta no puede ser
desinfectada de esta manera.
9
Distribución de partículas por tamaño: aquí se establece la medida del
tamaño de las partículas presentes en las aguas residuales. Esta
propiedad es importante, pues examina cuan eficiente es el proceso al
que fue sometida el agua residual. Además, también influye en el tipo de
desinfección que se le pueda dar al final del proceso.
Contenido de sólidos: estos se dividen en varios tipos, sin embargo todos
se analizan posteriormente a la evaporación del agua que la muestra
contiene. Estas pruebas son utilizadas para conocer la eficiencia de los
procesos de tratamiento. Las diversas pruebas realizadas a los sólidos
son las siguientes: sólidos totales, volátiles totales, fijos totales,
suspendidos totales, suspendidos volátiles, suspendidos fijos, disueltos
totales, disueltos volátiles, disueltos fijos y sedimentables.
1.3.2. Propiedades químicas
Estas se subdividen en químicas orgánicas e inorgánicas, dentro de ellos
se encuentran metales, no metales, gases y otros. Los más comunes
mencionados y analizados son: la demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y la
demanda química de oxígeno (DQO).
10
Figura 1. Propiedades químicas
Fuente: elaboración propia.
El análisis de estas pruebas se torna de vital importancia para la
verificación en el funcionamiento de los distintos procesos de tratamiento.
Algunos de estos componentes presentes en las aguas residuales son los
causantes de la generación de plantas acuáticas, las cuales afectan el medio
natural y prohíben el ingreso de luz solar al interior de los cuerpos receptores,
provoque la vida acuática no sea posible debido a la falta de oxígeno. Otros
parámetros verifican la existencia de suficiente oxígeno disponible en estas y la
oxidación de la materia presente. Además de lo anterior, estos parámetros
proyectan la capacidad de reutilización de las aguas tratadas sin causar daño a
los seres vivos.
11
1.3.3. Propiedades biológicas
Su análisis es de fundamental importancia, pues las enfermedades
causadas por los microorganismos que puedan tener las aguas residuales son
de riesgo para el ser humano. En este rango se hallan los microorganismos
patógenos como las bacterias, virus, protozoos, helmintos entre otros.
Cabe mencionar que estos necesitan ciertos parámetros para sobrevivir y
es por ello el tratamiento de las aguas residuales, en donde se alteraran las
condiciones para que estos patógenos no sobrevivan. Los microorganismos
requieren para su funcionamiento normal de nutrientes, carbono y energía, así
como oxígeno, ya sea la presencia o ausencia de este. La temperatura y acidez
(PH) son también factores de importancia para la sobrevivencia y desarrollo de
las poblaciones bacterianas. De entre los microorganismos se pueden
encontrar:
Protozoos: existen varios tipos de protozoarios, dentro de los cuales por
ejemplo el Cryptosporidium parvum y la Giardia lamblia son residentes
del intestino grueso, que al ser expulsados y sobrevivir en las aguas
residuales pueden llegar nuevamente a la ingestión humana. Los
alimentos, moscas u otros son causantes de enfermedades tales como
balantidiasis, criptosporisdiasis, ciclosporasis, amebiasis y giardiasis.
Los síntomas de estas enfermedades son diarrea, dolor de estómago,
nauseas, indigestión, vómitos, abscesos en el hígado e intestino delgado
y disentería. A pesar de ello algunos protozoos son utilizados para que
se alimenten de bacterias y materia orgánica particulada, como un
proceso de tratamiento biológico en las aguas residuales.
12
Rotíferos: estos se encuentran en las aguas residuales aeróbicas,
consumen bacterias floculantes y disgregadas, así como algunas de
materia orgánica. La existencia de ellas en las aguas, es un indicio de
eficiencia en los procesos de purificación biológica.
Bacterias: pueden ser de diversas clases, aunque existen tanto
inofensivas como patógenas. Las primeras viven en el tracto intestinal del
ser humano sin causar daño y frecuentemente son excretadas. Así
mismo, las patógenas son expulsadas por alguna persona infectada, la
cual contamina de esta manera las aguas residuales. Las enfermedades
que algunas bacterias provocan son: gastroenteritis, legionelosis,
leptospirosis, fiebre tifoidea, salmonellosis, shigellosis, cólera y
yersinosis. Las bacterias pueden ser transmitidas por el agua, ya sea en
su consumo o contacto, como lo pueden ser las piscinas o ríos
contaminados con aguas residuales. Aunque, como se mencionó algunas
bacterias son patógenas, otras pueden ser utilizadas para el tratamiento
de las aguas residuales.
Virus: son parásitos intracelulares forzados que se reproducen solo
dentro de una célula huésped. Estos también son expulsados por el ser
humano infectado, los síntomas de estos son: ictericia, fiebre y vómitos.
Son causantes de enfermedades respiratorias, gastroenteritis, anomalías
cardiacas, meningitis, hepatitis infecciosa e infecciones en los ojos.
Existen más de 100 clases diferentes de virus que se reproducen en el
tracto intestinal de sus huéspedes, de entre ellos los más importantes
son: el enterovirus, virus Norwalk, rotavirus, adenovirus, virus de hepatitis
A, calcivirus y reovirus.
13
Helmintos: algunos de estos son los gusanos, gusano intestinal alargado,
infestación de gusanos intestinales, lombriz de ovejas, tenía enana, tenia
de cerdo o buey; mismos que dependiendo de su estado (huevo, larva o
adulto) pueden sobrevivir a condiciones adversas, además de algunos
tratamientos usuales de desinfección. Sin embargo, pueden ser
eliminados por otros procesos tales como: lagunas de estabilización,
sedimentación y filtración. Las enfermedades comunes debido a los
helmintos son: teniasis, ascariasis, fascioliasis, trichuriasis,
hymenolepiasis y enterobiasis.
Algas: estas resultan eficaces para algunos tratamientos biológicos,
principalmente en las lagunas de estabilización debido a su forma de
producción del oxígeno. Además de dar un aspecto natural.
Hongos: son eficientes para el compostaje, tanto por degradar celulosa
como por su forma vida y resistencia a algunos ambientes adversos. Sin
embargo, estos solo pueden vivir en forma aerobia.
1.4. Origen y caudales de las aguas residuales
Debido al fin de la presente, se expondrá únicamente información sobre
aguas residuales domésticas. Como bien se conoce no puede haber
alcantarillado sanitario sin la previa existencia de una instalación de agua
potable. Es por ello, también, que el volumen de las aguas residuales dependen
directamente del consumo de agua potable, pues existe un factor de retorno a
nivel domiciliar de un rango que oscila entre 0,7 – 0,95 de la cantidad
demandada.
14
Al utilizar como base la dotación de agua potable en litros habitante día
(l/hab/día), que regularmente para el diseño de abastecimiento se considera en
150 para una comunidad con nivel de vida socioeconómica promedio, se
obtiene la tabla de relaciones I y II.
Tabla I. Relación dotación agua potable y caudal de descarga de agua
residual
Origen Demanda
(l/hab/día)
Valor típico
de descarga
(l/hab/día)
Porcentaje de
descarga
Comidas y
bebidas
6 -- --
Lavado de trastos 5 5 3,9
Limpieza de casa 7 3 2,3
Lavado de ropa 25 22 17,1
Lavado de manos 15 15 11,6
Ducha 44 44 34,1
Inodoro 25 27 20,9
Perdidas del
inodoro
4 4 3,1
Riego 8 -- --
Otros 11 9 7,0
150 l/hab/día 129 l/hab/día 100 %
Fuente: elaboración propia.
15
Tabla II. Valores típicos de caudal por actividad
Actividad/origen Unidad Valor típico de
descarga
Lavado de trastos Litros/minuto 2,5
Lavado de ropa Litros/lavado 115
Lavado de manos Litros/minuto 2
Ducha Litros/minuto 3
Bañera Litros/baño 90
Inodoro Litros/descarga 6
Fuente: elaboración propia.
1.5. Legislación ambiental
En este capítulo se resaltarán las leyes y normas que regulan el vertido de
las aguas residuales a los cuerpos receptores, las cuales como se pudo
conocer con anterioridad en los antecedentes históricos. Estos al inicio del uso
de las alcantarillas se utilizaban de forma combinada y precisamente por leyes
municipales se decidió la separación de estas en aguas negras y pluviales.
Sin embargo, más allá de la separación el problema recae al momento
que se ingresa a las aguas naturales, entiéndase ríos, lagos, océanos, pues la
contaminación ha llegado a tal grado que la capacidad que tenían estas fuentes
de auto limpieza se han sobrepasado. Es por ello que ahora existen las
regulaciones que indican los parámetros permitidos de descarga.
16
1.5.1. Contaminación causada por aguas residuales
En la naturaleza ocurren ciclos bioquímicos de forma normal. Sin
embargo, cuando los cuerpos receptores reciben más de lo que pueden limpiar
el agua, se contamina y es entonces cuando se observan los daños
provocados.
Los ciclos bioquímicos presentes en la naturaleza son: el ciclo anaerobio,
aerobio, del fósforo, del nitrógeno y del azufre. Así también, existen procesos de
transformación y remoción de constituyentes en el ambiente, los cuales se
producen al momento de que en un cuerpo receptor ingresan contaminantes y
este intenta auto purificarse, tales son los procesos como: degradación
bacterial, reacciones químicas, adsorción y desorcion, síntesis algal, filtración,
floculación, volatilización, sedimentación, demanda de oxígeno de sedimentos,
fotosíntesis y respiración, reacciones fotoquímicas, absorción y desorción de
gases y degradación natural. Al momento después del ingreso se pueden dar
alguno de los dos procesos de transporte, los que pueden ser dispersión o
advección.
En síntesis, a lo anterior se puede concluir que el ambiente siempre trata
de defenderse ante los contaminantes que le ingresan El detalle está en que no
siempre lo logra, tales son los casos que se describirán a continuación y no son
ni de tiempos remotos o de falta de conocimiento de la sociedad.
El lago de Amatitlán y Atitlán: en ellos se ve una clara presencia de
eutrofización. Contaminación que provoca el color turbio del agua, así como el
crecimiento desmedido de algas y la ausencia de vida acuática debido a su
muerte por falta de oxígeno.
17
El río Villalobos, así como el 90 por ciento de los ríos de Guatemala,
presentan contaminación de aguas residuales, tanto domésticas como
industriales. A ellos son vertidos los desfogues de las colonias, fábricas,
bodegas, residenciales, centros comerciales, entre otros.
Otro río en el cual se puede observar contaminación, aún sin llegar al
grado de eutrofización es el río Ostúa (ver figura 1) en donde la formación de
floculós en las orillas se hace notoria, esto a causa de descargas y personas
que utilizan el río para lavar la ropa aguas arriba.
Figura 2. Río Ostúa
Fuente: río Ostúa, Santa Catarina Mita, Jutiapa.
1.5.2. Cumplimiento de normas
En Guatemala existen normas y leyes que consideran la importancia de no
contaminar el medio ambiente. Se hará mención de algunas que en su
18
momento fueron publicadas, así como el reglamento vigente actual:
Reglamento de las descargas y reusó de aguas residuales y de la disposición
de lodos.
La Constitución Política de la República dicta en su artículo 97 de Medio
ambiente y equilibrio ecológico, que es obligación del Estado, las
municipalidades y de los habitantes propiciar el desarrollo social, económico y
tecnológico, que prevenga la contaminación del ambiente y mantenga el
equilibrio ecológico. Además que se dictaran las normas necesarias para evitar
la depredación de la fauna, flora, tierra y agua.
El decreto 68-86 del Congreso, sobre la Ley de Protección y Mejoramiento
del Medio Ambiente. En su artículo 15 del sistema hídrico, en donde menciona
que el Gobierno velará por el mantenimiento de la calidad del agua, tanto para
consumo como el de otros empleos. Esto envuelve la revisión de sistemas de
aguas residuales, el control de la contaminación en ríos, lagos y mares Así
como la investigación de las fuentes de contaminación a los anteriormente
mencionados.
En el Código de Salud, según decreto 90-97 del Congreso de la República
de Guatemala, según la sección III De la eliminación y disposición de excretas y
aguas residuales Artículos del 92 al 100. Se expone sobre la dotación de
servicios, acceso y cobertura universal de la población a servicios para la
disposición final de excretas, la conducción y tratamientos de aguas residuales,
así como educación sanitaria; la construcción de obras de tratamiento y
descarga de las aguas residuales. También se menciona acerca de la
autorización de licencias consignadas a obras públicas o privadas, destinadas a
la eliminación o disposición de excretas o aguas residuales, la conexión de los
inmuebles a instalaciones sanitarias, así como de los sistemas privados.
19
Reglamento de las descargas y reusó de aguas residuales y de la
disposición de lodos, Acuerdo Gubernativo 236-2006. Imperante, vigente y
reconocido por los sanitaristas en el medio actual, en este se exponen los
criterios y requisitos que deben cumplirse para la descarga y reusó de aguas
residuales y disposición de lodos. El objeto es proteger y recuperar los cuerpos
receptores, además de dar una visión de gestión integrada al recurso hídrico,
así como fijar los mecanismos de evaluación, control y seguimiento.
La aplicación de este reglamento es básicamente para toda persona que
genere o sea responsable del manejo, tratamiento, reusó y disposición final de
las aguas y lodos residuales. Los que hacen aplicable este reglamento son: el
Ministerio de Ambiente y Recursos Naturales, las municipalidades e
instituciones de gobierno. Es importante mencionar que este reglamento dividió
a los entes generadores en existentes y nuevos; establecidos previo y
posteriormente a la vigencia del reglamento.
El modelo de reducción progresiva expuesto consta de cuatro etapas con
las siguientes fechas máximas de cumplimiento:
Etapa 1. 2 de mayo de 2011
Etapa 2. 2 de mayo de 2015
Etapa 3. 2 de mayo de 2020
Etapa 4. 2 de mayo de 2024
Cada una de las etapas tiene como objetivo la reducción de la carga en
kilogramos por día. De la misma manera se exponen límites máximos
permisibles a los parámetros contaminantes provenientes de las cargas antes
mencionadas. Esto aplica para aguas residuales, aguas de reusó y para lodos.
20
El reglamento descrito muestra el seguimiento, evaluación, control,
disposición final, estudio técnico, plazos, exenciones, caracterizaciones,
prohibiciones y sanciones, disposiciones generales y transitorias de lo
anteriormente expuesto.
Ahora bien a nivel de cuerpos receptores específicos se pueden
desarrollar dos, estos son: Reglamento de funcionamiento de la autoridad para
el manejo sustentable de la cuenca y del lago de Amatitlán y Reglamento de
vertidos para cuerpos receptores de la cuenca del lago de Atitlán.
Acuerdo gubernativo 186-99, Reglamento de funcionamiento de la
autoridad para el manejo sustentable de la cuenca y del lago de Amatitlán. Es
un reglamento en el que se estructura el funcionamiento, tanto administrativo
como financiero, cuenta con varias divisiones encargadas del control en el uso
de los recursos de la cuenca y lago, así como la vigilancia y acato de lo anterior.
Algunas de las divisiones de interés para el tema son por ejemplo: la de
recolección y tratamiento de desechos líquidos y sólidos; así como la división de
reingeniería industrial y agroindustrial, la cual se encarga del estudio y
caracterización mediante el análisis de los desechos líquidos y sólidos
industriales.
En general la misión y visión en su plan de acción (plan de manejo
integrado de la cuenca, Plandeamat) es bastante completo para la prevención
de contaminación y tratamiento de la cuenta y del lago de Amatitlán. La
organización encargada de llevar a cabo estas funciones es AMSA.
Acuerdo gubernativo 12-2011, Reglamento de vertidos para cuerpos
receptores de la cuenca del lago de Atitlán. La aplicación de este respecta a los
entes generadores de aguas residuales en forma directa o indirecta que
21
descarguen tanto a alcantarillas como al subsuelo. Estos a su vez se
conducirán hacia zanjones, quebradas, riachuelos o ríos de la cuenca, así como
al lago de Atitlán propiamente. Su objetivo principal es el rescate, protección y
prevención de la contaminación.
Para ello se realizaran auditorías ambientales, que se realizaran con base
a evaluaciones aleatorias de estudios técnicos, control y vigilancia permanente
de las descargas, También, el cumplimiento de la ejecución de los planes de
inversión, esto coordinado por el MARN y colaboración de otras instituciones.
Este reglamento cuenta con dos etapas: la primera con vencimiento en fecha 31
de agosto de 2011 y la segunda etapa en 30 de junio de 2013.
1.5.3. Conciencia ciudadana
La descarga sin previo o mal proceso de tratamiento a los cuerpos de
agua interrumpen y contaminan el ciclo hidrológico normal, pues de manera
directa o indirecta se reutilizan las aguas residuales. Estas llegan a provocar
tanto enfermedades como la extinción de algunas especies de animales, siendo
o no acuáticas.
Primero, se debe recordar que el agua es utilizada para varios fines,
principalmente el consumo humano. Así como para la cría de animales que
posteriormente pueden ser consumidos por el hombre. También, es utilizada
para el turismo, recreación, para fines agrícolas, y elaboración de varios
productos, entre otros.
El lograr mantener un equilibrio ecológico es responsabilidad de todos los
habitantes y por ello debe de existir el conocimiento mínimo de las condiciones
previas, problemas existentes y resultados futuros. La mejor manera de lograr
22
una conciencia ciudadana es la realización de capacitaciones con explicaciones
sencillas pero concretas, la presentación de una mejor calidad de vida basados
en fundamentos de causa-efecto, considerando como temas la salud, higiene,
manera adecuada en el manejo y disposición de las aguas residuales
domésticas.
Conjuntamente promover por los medios de comunicación la importancia
de conservar un ambiente sano, mostrar la preocupación necesaria para causar
un impacto positivo en la población y que sea esta misma la que incliné su
interés por el tema.
Por otro lado los profesionales que conocen la trascendencia de esta
situación y que además saben la manera más eficiente para la mejora deben de
empezar a ser productivos, formar el criterio ambiental y demostrar con hechos
que el conocimiento adquirido, no solamente es información acumulada. Se
debe de devolver el compromiso que se tiene hacia el entorno, incluyendo
dentro de este al prójimo y la naturaleza misma.
1.5.4. Sanciones
El encargado de estas será el Ministerio de Ambiente y Recursos
Naturales en conformidad con la Ley de Protección y Mejoramiento de Medio
Ambiente. Las sanciones a efectuar serán de acuerdo con el grado de
incumplimiento. Apoyándose en los artículos 29, 31 y 34 de este último.
Para ello el Reglamento 236-2006 observará la gravedad del impacto
provocado, cuales son las consecuencias para la población y las condiciones,
por las que se desarrollaron las infracciones, además de verificar si es una
reincidencia. Y es importante el conocer las prohibiciones con respecto de las
23
aguas residuales, descarga directa, dilución, reúsos y disposición de lodos.
Estas podrán prevenir cualquier malentendido de las disposiciones escritas en
el reglamento.
Las sanciones que imputa el Acuerdo Gubernativo 186-99 son explicitas y
aplican para varios casos de incumplimiento, que al momento de presentarse la
denuncia o indicadores expuestos por inspectores de AMSA, procederá a su
investigación, verificación, dictamen y sanción que pueden ir desde cierre
temporal del establecimiento y/o prohibición de sus actividades, incautación de
materias o bienes, demolición o modificación de construcciones violatorias,
hasta multas a infractores o reincidentes según el caso. Así como, se
considerará la urgencia del caso, y dado alguno se deben ejecutar medidas sin
demora alguna.
Con respecto del Acuerdo Gubernativo 12-2011 y sus sanciones, serán de
conformidad con las leyes que se puedan aplicar según el caso. Las situaciones
no contempladas se regirán por el Acuerdo Gubernativo 236-2006 y Acuerdo
Gubernativo 431-2007.
24
25
2. SISTEMAS DE TRATAMIENTO
El presente capitulo tratará las obras de tratamiento comúnmente
utilizadas en residenciales y poblaciones pequeñas. Las expuestas son solo
algunas de las soluciones brindadas en un nivel macro, pues es de recordar
que el objetivo del presente trabajo está enfocado hacia aguas residuales
domésticas propiamente. Por ello no se harán expuestas otras muchas
soluciones que requieren, ya sea un mayor tamaño tanto de la obra como del
terreno a utilizar, así como sistemas en los cuales los costos son elevados y
que generalmente son utilizados por industrias, debido a las sustancias que
estas vierten en las aguas residuales.
Previo a la ampliación de los componentes de un sistema de tratamiento
cabe mencionar, que las aguas residuales involucran tres tipos de desglose de
obras, las cuales en conjunto llegan a formar un sistema de tratamiento de
drenaje.
Obras de captación
Obras de tratamiento
Obras de descarga o deposición
Las obras de tratamiento son elementos que por separado realizan una
actividad de limpieza a las aguas residuales. Al utilizar varios de estos
elementos se puede obtener un sistema de tratamiento, que es hasta cierto
punto único, según su combinación y uso en el tratamiento de las aguas, pues
estas también serán únicas conforme a sus características.
26
Así también, los procesos de tratamiento pueden dividirse en operaciones
físicas, biológicas o químicas. Estas con base en el tipo de remoción que
realice. Las primeras son encargadas de minimizar y/o eliminar los sólidos de
las aguas residuales, mientras que los procesos biológicos obedecen a la
acción de los microorganismos. Así como, las últimas mencionadas se utilizan
cuando las primeras dos operaciones no pueden ser eficientes debido a la
magnitud de limpieza requerida.
2.1. Tratamiento preliminar
Las principales funciones de esta etapa son el poder medir y regular el
caudal de aguas residuales que ingresa así como la extracción de arena,
sólidos grandes, aceites y grasas.
2.1.1. Tamizado
Muchas veces se puede pensar en las aguas residuales como aguas que
solo transportan desechos líquidos y excretas. Esto depende mucho de la
cultura y costumbres de las personas, pues en estas se encuentran muchos
desechos sólidos que ni siquiera se pueden relacionar con las aguas residuales.
Para dar ejemplos se podría hablar desde pelotas, zapatos, chatarra; e ir
encontrando piedras, ramas, trapos, plásticos; hasta lo que sería más normal
como restos de comida, huesos, las excretas mismas, entre otros.
Es por todo lo anterior que deben de utilizarse los tamices, pues si todos
estos elementos pasaran directo a los tratamientos posteriores, estos no
podrían efectuarse normalmente. Dentro del pretratamiento de tamizado se
puede encontrar los tamices para gruesos y finos.
27
Los tamices para gruesos son los denominados de rejas; estos no son
más que una caja en donde se encuentran rejas paralelamente con
separaciones de centímetro y medio o superiores. La limpieza de estas cajas
puede ser de forma manual o mecánica. Además de lo anterior, estas rejillas
son utilizadas para la protección de tuberías, válvulas y bombas; porque si
alguno de los elementos mencionados llegará a ingresar a cualquiera de estas,
causaría obstrucciones o posibles daños. En cuanto a tamices finos están
compuestos, ya sea por rejas dispuestas a una menor distancia o bien telas
metálicas (mallas), su aplicación es la remoción de partículas pequeñas.
2.1.2. Trampa de grasa
Como se ha mencionado, las grasas pueden generar dificultad en los
procesos, estas suelen mezclarse (sin llegar a la dilución) con el agua
fácilmente; por ello que su separación previo al ingreso de un tratamiento
primario es de mucha ayuda. Por lo que se dispone de las llamadas cajas
trampas de grasa, su nombre precisamente recae en el proceso que realiza, ya
que por esta caja circulan las aguas residuales, pero en ella quedan atrapadas
las grasas, aceites, jabones y detergentes debido a su densidad.
Es muy común su utilización en hoteles (para las áreas de cocina),
restaurantes, lavanderías y son usadas principalmente para aguas residuales
domiciliares; estas son colocadas para este último caso, después de utensilios
como pilas y lavatrastos. La retención para esta oscila entre 15 y 30 minutos.
Para lugares en donde las cantidades de grasa son grandes la recomendación
de alcanzar la máxima separación de grasas y aceites se puede lograr al tener
un período de retención entre uno y tres días, obviamente el tamaño del
elemento varia o es recomendable utilizar tanques sépticos modificados;
28
dependiendo de las características y acumulación que se observe en este
componente la extracción varía entre 3 y 6 meses.
2.2. Tratamiento primario
Su utilización básica es la eliminación de sólidos en suspensión y el
objetivo es lograr la sedimentación, esto puede lograrse ya sea por medios
físicos o químicos.
2.2.1. Digestión anaeróbica
Funciona como un proceso en ausencia de oxígeno, en donde las
bacterias causan la descomposición para la posterior estabilización de la
materia orgánica.
Fosa séptica: por medio de este se puede realizar un proceso de
sedimentación, separando las aguas de los sólidos.
Estas fosas pueden ser fabricadas in situ o bien prefabricadas de diversos
materiales, básicamente el funcionamiento de estos separa los materiales que
aún estén en suspensión, las aguas y los lodos; sus cámaras funcionan de tal
manera que en ellas se depositan las capas de lodo sedimentables y también
queda en la superficie espuma junto con grasas, jabones y otros; la
intercomunicación entre las cámaras deja pasar el agua para luego ser
evacuada, pudiendo esta tener o no varias cámaras. Además, estos deben de
estar dotados de tapas de inspección, tanto en el afluente como el efluente.
29
Las inspecciones deben realizarse alrededor de cada 6 meses a un año,
las limpiezas que consisten en la remoción de los lodos sedimentables, se
harán con base en el tamaño del elemento.
2.3. Tratamiento secundario
Estos procesos tienen como función la eliminación de la materia orgánica,
así como sólidos en suspensión. Al ser utilizados estos tratamientos se recae
en la producción de lodos, los que deben ser tratados posteriormente o
dispuestos en un lugar seguro para su estabilización y reutilización o
eliminación.
2.3.1. Sistema anaeróbico
Estos sistemas realizan un proceso que funciona sin oxígeno, varía según
el tipo de elemento a utilizar. La descomposición de la materia se realiza dado
que las bacterias demandan oxígeno y para obtenerlo realizan la ingesta de
unas a las otras, reduciendo así la cantidad de materia.
Biodigestor: es encargado de la sedimentación, digestión y acumulación
de lodos; estos elementos cuentan con una parte superior y otra inferior
encargadas ambas de distintos procesos; así también cuenta con
respiraderos y cámaras de natas.
El compartimento inferior realiza el proceso primario mencionado con
anterioridad, este cuenta con una inclinación que permite la acumulación de
lodos, los cuales son extraídos por medio de tuberías y válvulas que permiten
su fácil ascendencia a la superficie. En la cámara de digestión se conserva
materia, que se encuentra en el proceso de estabilización a causa de las
30
mismas bacterias que esta tiene; aquí también es atrapado cualquier flóculo
previo a la salida del efluente por medio de un sobrenadante ubicado en la parte
superior de la cámara de digestión del biodigestor que se conecta directamente
a la salida.
Existen también puntos de venteo para evitar la acumulación de gases.
En cuanto al tamaño de estos, deben ser diseñados o considerados (en el
caso de los prefabricados) para tiempos de retención entre 2 a 4 horas y la
extracción de los lodos debe de aproximarse a 6 meses, para lo cual debe de
poseerse la capacidad de almacenamiento.
2.3.2. Sistema aeróbico
Este sistema cuenta con varios procesos, para los cuales se hace
necesaria la presencia de oxígeno. La desintegración de la materia se realiza
debido a que las bacterias se reproducen y consumen la materia existente.
Lodos activados: son elementos de tamaño mucho más grandes que los
anteriores y necesitan energía eléctrica para el funcionamiento de los
difusores encargados de la aireación y la recirculación.
Cuenta con varias cámaras, entre ellas se encuentran las de
sedimentación, digestión de lodos y de aireación; en estas últimas es en donde
se instalan los difusores y por medio de ellos se inyecta aire al sistema, en
donde se realiza la homogenización y mezcla de las aguas; debe existir también
una recirculación de lodos para que las bacterias encargadas de la degradación
de la materia orgánica se mantengan jóvenes y puedan realizar bien su labor.
31
El tamaño de estos sistemas es como se mencionó inicialmente, grande
en comparación con otros dispositivos; esto depende tanto del caudal a tratar
como de la carga orgánica que se necesitará degradar, aunque básicamente
esto último arrojará la capacidad del equipo eléctrico de aireación.
2.4. Tratamiento terciario
El objetivo de este es la supresión de contaminantes específicos que aún
quedan en las aguas tales como: nitrógeno, fósforo, entre otros; la utilización de
un sistema u otro dependerá exclusivamente del destino al que se dispondrá
esta última, pudiendo ser la reutilización o verterla a un cuerpo receptor.
2.4.1. Desinfección
Esta puede realizarse por medio de cloración, ozonización, rayos UV,
lagunas entre otros. El utilizado para este caso será el primero mencionado.
Cloración: la desinfección de las aguas es el principal objetivo del cloro,
pues es utilizado para la reducción de bacterias además de controlar olores. La
cloración puede lograrse utilizando cloro en forma de gas, el cual es bastante
delicado, tanto en su almacenamiento como manejo; también puede
considerarse el uso de dióxido de cloro, es un clorador mediante un inyector, y
se puede obtener en forma de sal, también su manejo es delicado pero es más
fácil que el cloro líquido, aunque su precio es mayor.
Otras dos formas de encontrar el cloro es por medio de hipoclorito de
calcio e hipoclorito de sodio, únicamente que al utilizar estos, el proceso se
denomina hipo cloración; el primero se suministra en polvo o gránulos y
32
pastillas; y el segundo requiere la utilización de energía eléctrica, el precio de
este puede llegar a ser el doble del cloro líquido.
2.4.2. Manejo de nitrógeno y fósforo
El manejo de estos nutrientes es de suma importancia, pues como ya se
ha mencionado, son los causantes de la eutrofización en las aguas receptoras,
repercusiones tóxicas y enfermedades.
Procesos biológicos: el nitrógeno se puede eliminar por medio de dos
pasos llamados nitrificación-desnitrificación; el primero se puede realizar
por medio de filtros percoladores, biodiscos, filtros de alta carga o un
agregado al sistema de lodos activados, luego la desnitrificación se
realiza por medio de bacterias. El proceso implica la conversión de nitrato
en nitrito y de nitrito a nitrógeno, gas que se suelta a la atmósfera por
medio de un reactor para su eliminación.
Para la eliminación del fósforo se libera este en condiciones anóxicas, por
medio de las células y el manejo de las condiciones aerobias y anaerobias, así
como la purga de fangos. El sentido de este es utilizar los ciclos de las bacterias
y su transformación de procesos gracias a su adaptabilidad, tanto en presencia
como ausencia de oxígeno.
Filtración: otra de las opciones viables para la eliminación de nitrógeno y
fósforo son los procesos de filtración, los cuales pueden ser
intermitentes, rápidos o lentos. Estos necesitan capas de materiales,
tales como lo pueden ser de origen ígneo, zeolita o carbón activado.
Además estos pueden ser con recirculación.
33
Algunos otros métodos que se podrían analizar para la remoción de
nitrógeno son: tanque séptico con reactor de película bacterial adherida,
sistema RSF-2 o sistema Ruck; estos utilizan como base teórica los métodos
anteriormente descritos. Mientras que para la remoción de fósforo puede
lograrse por medio de la mezcla de limaduras de hierro o caliza en el suelo,
también por infiltración rápida por adsorción o precipitación química.
34
35
3. PRESENTACIÓN DE ALTERNATIVAS
Lo propuesto en los siguientes incisos serán las opciones que se
consideran tanto eficientes como económicas, dada la situación actual del país.
Asimismo, hacer mención de sistemas y soluciones existentes en otros países,
los cuales pueden promover de cierta manera alguna inquietud para ser
adaptados a esta situación en el futuro. En el presente capítulo también se
harán de utilidad la consulta de las tablas I y II.
3.1. Definiciones
Este apartado muestra términos e información que respecta a los aspectos
generales del tema, los cuales ayudarán a obtener mayor enfoque para la
exposición de las opciones posteriores.
3.1.1. Aguas residuales
Como se ha mencionado en los capítulos anteriores, las aguas residuales
son aquellas provenientes o resultantes de las actividades que el hombre
realiza, y estas pueden ser, tanto de las viviendas como de industrias y/o
comercios.
3.1.2. Aguas grises
Son obtenidas de viviendas y comercios, su origen y características se
describirán en los incisos siguientes. Los parámetros microbiológicos aportados
por las heces y orina, expresan la diferencia entre estas y las aguas negras.
36
3.1.2.1. Limpieza doméstica
En este rango se encuentran todas aquellas aguas que ayudan con el
buen desempeño de una vivienda, para que esta mantenga su estado de orden
y limpieza; dentro de estas actividades se pueden mencionar:
Lavado de ropa
Riego de jardines
Trapeado de pisos
Lavado de vehículos
Lavado de utensilios de cocina
Limpieza de ventanas y muebles
Lavado de artefactos del cuarto de baño
3.1.2.2. Aseo personal
A este conjunto de actividades pertenecen las que realiza una persona
para mantener su presentación e higiene y limpieza como ser humano, entre
ellas se encuentran:
Cepillado de dientes
Lavado de cara
Baño del cuerpo
Lavado de manos
37
3.1.3. Aguas negras
Provienen de las necesidades fisiológicas del ser humano, principalmente
se señala el producto de las actividades realizadas estrictamente en los
sanitarios:
Heces
Orina
Así pues, expuesto lo anterior se muestra a continuación una tabla con los
valores de aporte referentes a DBO5 y DQO, que serán las propiedades
químicas a remover por parte de los distintos tipos de tratamiento.
Tabla III. Aportes promedio per capita de los diferentes componentes
de agua residual doméstica
DBO5 DQO
Gramos/
habitante*día Porcentaje
Gramos/
habitante*día Porcentaje
Componente Artefacto
Aguas Negras Inodoro 23,54 48,36 67,78 56,86
Aguas Grises
Lavatrastos 9,20 18,90 18,80 15,77
Ducha 6,18 12,69 9,08 7,62
Lavamanos 1,86 3,82 3,25 2,73
Lavado de ropa 7,90 16,23 20,30 17,03
Total aguas
grises 25,14 51,64 51,43 43,14
TOTALES 48,68 100,00 119,21 100,00
Fuente: HERNÁNDEZ JUÁREZ, Jaime Raúl. Tesis Alternativas para el tratamiento de las aguas
grises de origen doméstico (Guatemala: facultad de Ingeniería, escuela regional de
Ingeniería Sanitaria, 2010), 5.
38
3.2. Sistema combinado de aguas servidas
Para esta sección se le llamará sistema combinado de aguas servidas al
tipo de solución que en la actualidad es más usado en el medio; un sistema de
drenaje de aguas residuales lleva tanto aguas grises como negras, de este
modo luego de su recolección es conducido por tuberías hacia un sistema de
tratamiento y posteriormente vertido a un cuerpo receptor o en ausencia de uno
cercano, se diseña otro tipo de disposición para las aguas tratadas y los lodos
generados.
En este caso se utilizará como sistema de tratamiento una planta de
aireación extendida, la cual es un tratamiento biológico aeróbico, en el cual son
activados los lodos por medio de aireación y recirculación, como anteriormente
se describió en el capítulo segundo.
3.2.1. Ejemplo de sistema combinado de aguas servidas
Para luego obtener datos de comparación, se utilizará como ejemplo una
comunidad de 50 viviendas, por medio de estos y los siguientes parámetros se
obtendrá el diseño de la planta de tratamiento a utilizar.
Condiciones de diseño
o Cantidad de habitantes por vivienda: 6 hab/viv.
o Dotación de agua potable por habitante: 150 l/hab/día
o Factor de retorno a utilizar: 0,86 (se utilizara este según la relación
establecida de la tabla I, 129÷150=0,86)
39
Diseño de la planta
El sistema propuesto considera la información de diseño presentadas,
estas determinarán desde el punto de vista de carga hidráulica y carga orgánica
el tamaño y equipo requerido.
La tecnología propuesta será aeróbica de aireación extendida, la cual ha
sido utilizada e implementada por la empresa Amanco-Mexichem desde hace
más de 15 años y que garantiza el cumplimiento de los parámetros
contemplados dentro de la ley que regula este tipo de descargas.
Definición de carga hidráulica
o Cantidad de viviendas X número de habitantes/vivienda X dotación
X factor de retorno= volumen (l/día)
o Volumen (l/día) / 3,785 (l/gal)= Volumen gpd (galones/día)
o 50 X 6 X 150 X 0,86 = 38 700 l/día
o 38 700 / 3,785 = 10 224,57 galones por día
Determinación de período de retención hidráulica y tamaño físico de la
planta.
Con base a las especificaciones, el período de retención debe oscilar
entre 18 a 24 horas. De modo que el cálculo queda de la siguiente manera:
Volumen gpd X
= volumen (galón)
40
Volumen (galón) X 3,785 / 1 000= volumen m³
Volumen m³ = longitud X ancho X profundidad
Se asumirá como inicial un período de retención de 18 horas
10 224,57 gpd X 18/24 = 7 668,43 galones
Debido a que si se realizan las medidas con este volumen, estas serán
variables y complejas al momento de la construcción; entonces se dejará como
opción un volumen = 9 000 galones. Dado de esta manera se obtiene una
retención de 21 horas, el cual se encuentra dentro del rango especificado para
este tipo de tecnologías.
9 000 X 3,785 /1 000= 34,1m³
Asumiendo una profundidad de 3,40 metros, 34,1 / 3,4 = 10,03 m² de área
A esta área de 10,03 metros cuadrados se le debe restar el área de una
cámara con dimensiones de 1,80 x 1,80 metros. Lo que da como resultado
10,03 – 3,24 = 6,79. De donde la segunda cámara se considera de ancho 1,80
metros, 6,79 / 1,8 = 3,77 metros. Este largo debe ser como mínimo para lograr
el volumen establecido.
Nota: las medidas anteriormente obtenidas no consideran los grosores de
muro, de modo que estos se deben de sumar a las anteriores para la obtención
total de las dimensiones.
41
Lo precedente respecta a las cámaras para la zona de aireación, ahora
bien la zona de sedimentación será del 15 al 25 por ciento del volumen anterior.
Volumen m³ X 0,25 = volumen m³ para zona de sedimentación
34,1 m³ X 0,25 = 8,525 m³
El área respectiva de esta cámara es de 1,80 x 1,80 metros y la forma
corresponde a la suma de un paralelogramo sobrepuesto a una pirámide
truncada invertida; la altura conjunta respeta a las cámaras de aireación,
constando de 3,40 metros y solamente la pirámide truncada ocupa una altura
de 1,20 metros.
Para encontrar el volumen que ocupa la anterior, se procederá a hacer el
cálculo de los volúmenes por separado: primero del volumen del paralelogramo,
el cual tendrá una altura igual a 3,40 – 1,20 = 2,20 metros. Su volumen será
entonces de 1,80 x 1,80 x 2,20 = 7,13 metros cúbicos; segundo el volumen de
la pirámide truncada, la fórmula para este tipo de volumen corresponde a
de donde h=1,20 metros t = 0,30 metros (la parte inferior de la
pirámide) b=1,80.
V=
=1,54;
Entonces el volumen total es la suma de ambos volúmenes, 7,13 + 1,54 =
8,67 metros cúbicos, este resultado comunica que el volumen es mayor al
requerido y por lo tanto se puede utilizar.
42
Debe de recordarse que para la utilización de estos tipos de sistemas, se
debe contar con un terreno específicamente destinado para la planta de
tratamiento de las aguas residuales.
Definición de carga orgánica
Los valores utilizados para la carga orgánica oscilan en un rango entre 45
a 50 galones por habitante al día; para el ejemplo se utilizará el valor
proveniente de la tabla III, igual a 48,68 galones por habitante al día. De modo
que su cálculo es el siguiente:
Cantidad de viviendas X número de habitantes/vivienda X valor DBO =
total DBO g/día
o Total DBO (g/día) / 454 g = lb DBO/día
o 50 X 6 X 48,68 = 14 604 g
o 14 604 / 454 = 32,17 lb DBO/día (se asume 33 lb DBO/día)
Determinación del equipo a utilizar
Con este valor se obtiene el equipo de aireación y motor que se requerirá.
Para este caso se necesita un Blower URAI 45 con motor de 3 HP.
Elementos anexos
Considerando que una planta de lodos activados es una opción
económicamente costosa, por ello deben de proveerse junto con ella elementos
43
que ayuden a perdurar su vida útil y funcionalidad; tal es el caso de los
tratamientos preliminares antes mencionados, como:
o Cajas trampas de grasa en cada vivienda
o Caja de entrada con rejilla previa a la planta de tratamiento
o Caja desarenadora previa a la planta de tratamiento
o Caja trampa de grasa de la planta de tratamiento propiamente
o Caja de salida con opción de clorador, posterior a la planta de
tratamiento
Según sea el caso también debe colocarse un patio para secado de lodos,
o estos pueden ser eliminados por medio de un servicio de extracción
directamente del sedimentador (esta será la opción de la presente opción).
Con la opción presentada se obtendrá una reducción del 85 por ciento de
DBO y 85 por ciento de sólidos suspendidos.
Consultar planos y especificaciones en documentos anexos.
3.3. Separación de aguas residuales
En este caso cuando se hable de separación de aguas residuales, se
entenderá por la separación de las aguas grises y negras; esto se hace con el
fin de poder utilizar alguna de las dos alternativas objeto de este trabajo de
graduación.
Las aguas definidas al inicio de este capítulo serán separadas y vertidas
según su clasificación, con excepción de las aguas provenientes de los
lavatrastos, las cuales se habían descrito como grises sin embargo debido a
44
que su carga orgánica per cápita DBO es considerablemente alto si se compara
con el resto de artefactos, entonces se prescindirá de su aporte y la
clasificación dentro de los numerales de aguas negras. Ver tabla III.
3.4. Alternativa 1: tratamiento de aguas grises y aguas negras,
reutilización de aguas grises a nivel comunidad
Lo que esta alternativa pretende es mostrar beneficios ecológicos
comunitariamente económicos; pues la reutilización se empleará para la
irrigación de áreas verdes comunes y la dotación de una salida en cada
domicilio, para usos principalmente en lavado de vehículos y riego de jardines
internos.
En un caso ideal se pueden utilizar estas aguas recolectadas y tratada
para otra comunidad con una menor altura que la residencial de origen y así
economizar gastos de bombas para aumento de presión.
Para la recolección se colocarán dos tipos de candelas domiciliares en las
viviendas, las cuales funcionarán de la siguiente manera:
Drenaje aguas negras
Drenaje aguas grises
3.4.1. Ejemplo de reutilización de aguas grises a nivel
comunidad
Primero debido a las recomendaciones para la utilización de las aguas
grises, se realizará el cálculo de la demanda por lavado de vehículo.
45
Según las condiciones iniciales se tiene una vivienda con 6 habitantes; se
asumirá de esto la existencia de 3 vehículos y que cada uno se lavará una vez
a la semana, además que el consumo promedio para esto es de 50 litros por
lavado de cada uno. Quedando entonces así:
50 l* 3 vehículos = 150 litros
150 / 7 días de la semana= 21,43 l/día
21,43 / 6 habitantes = 3,57 l/hab*día (se asumirán 4 l/hab*día)
De acuerdo al análisis y cálculo de consumos y descargas de los
diferentes artefactos, dadas las diversas actividades en las que interviene el
agua potable, el resultado obtenido se muestra a continuación:
Tabla IV. Comparación en litros por habitante por día de la demanda
de los artefactos versus descarga de los mismos para la
alternativa 1 (tratamiento de aguas grises y aguas negras)
Origen Demanda
l/hab*día
Desca
rga l/hab*día
Lavado de vehículo 4
Riego interno 8
Lavado de ropa 22
Limpieza de casa (pila) 3
Lavamanos 15
Ducha 44
SUMATORIA 12 84
Fuente: HERNÁNDEZ JUÁREZ, Jaime Raúl. Tesis Alternativas para el tratamiento de las aguas
grises de origen doméstico (Guatemala: facultad de Ingeniería, escuela regional de
Ingeniería Sanitaria, 2010),
46
Como se nota a simple vista lo que se obtendrá es mucho mayor a lo
necesario; si no se consideran las áreas verdes de la comunidad, se puede
decir que por cada vivienda que descargue se pueden alimentar 7 viviendas.
Sin embargo, se destinarán 12 litros por habitante al día para una vivienda y
para áreas verdes comunes a la cantidad de 72 litros por habitante al día.
Por total de las casas se obtendrá para abastecer igualmente 50 viviendas
y áreas verdes comunes correspondientes según lo siguiente; el consumo de la
lámina de grama se estima a 3 litros por metro cuadrado regando a diario.
84 l/hab*día descarga – 12 l/hab*día demanda = 72 l/hab*día.
72 l/hab*día x 6 hab*vivienda x 50 viviendas = 21 600 l/día
21 600 l/día ÷ 3 l/m² = 7 200 m² riego diario
Los metros cuadrados anteriores pueden abastecer el riego
correspondiente a un campo de football para partidos internacionales; de modo
que si la comunidad en la que se utilizará el agua reciclada no cuenta con esta
cantidad de áreas verdes, entonces se pueden abastecer a más viviendas, y
reducirse la cantidad de litros para esta actividad.
Realizados los cálculos anteriores y expuestas las condiciones, se
encontrará la tabla III, que mostrará la forma en que se deben de conectar los
artefactos a los distintos sistemas dentro de las viviendas que desfogarán a las
dos clases de candelas.
47
Tabla V. Clasificación de los artefactos con respecto a las candelas
en que se deben conectar
Artefacto Descarga l/hab*día Candela Descarga total l/hab*día
Inodoro 27 Negra
45 Pérdidas del inodoro 4 Negra
Lavatrastos 5 Negra
Otros 9 Negra
Lavadora 22 Gris
84 Pila 3 Gris
Lavamanos 15 Gris
Ducha 44 Gris
TOTAL
129
Fuente: elaboración propia.
Ahora bien, para el tratamiento de esta propuesta se realizará en forma
similar al inciso anterior, únicamente que en este caso se realizarán dos plantas
de tratamiento, una para el tratamiento de las aguas negras y otra para tratar
las aguas grises. Obteniendo ahora que las aguas negras corresponde al 34,88
por ciento, mientras que las aguas para reutilización (grises tratadas) será de
65,12 por ciento.
Planta de tratamiento de aguas negras
Condiciones de diseño
Cantidad de habitantes por vivienda: 6 hab/viv.
Caudal a tratar por habitante: 45 l/hab/día
48
o Diseño de la planta
Definición de carga hidráulica
Cantidad de viviendas X número de habitantes/vivienda X caudal a tratar=
volumen (l/día)
Volumen (l/día) / 3.785 (l/gal)= volumen gpd (galones/día)
50 X 6 X 45 = 13 500 l/día
13 500 / 3,785 = 3 566,71 GPD
Determinación de período de retención hidráulica y tamaño
físico de la planta.
Se asumirá nuevamente como inicial un período de retención de 18 horas
3 566,71 gpd X 18/24 = 2 675,03 galones
Igualmente que al inciso anterior para mayor facilidad en las medidas y
construcción, se dejará un volumen = 3 000 galones. Dado de esta manera se
obtiene una retención de 20 horas, el cual se encuentra dentro del rango
especificado.
3 000 X 3,785 /1 000= 11,36 m³
Asumiendo una profundidad de 2,00 metros, 11,36 / 2 = 5,68 m²
49
Área
La planta considerada cuenta con un área igual a 2,50 x 2,50 = 6,25
metros cuadrados mayor que la requerida, por lo tanto cumple con el
requerimiento.
Zona de sedimentación: 25 por ciento del volumen anterior.
11,36 m³ X 0,25 = 2,84 m³
Evaluando igualmente de la manera conocida en el numeral anterior, se
obtiene que el volumen ofrecido es de 3,26 metros cúbicos, mayor que el
requerido y por lo tanto aceptable.
Definición de carga orgánica
El valor utilizado para la carga orgánica será de 23,54 galones por
habitante al día; con base en la tabla III, que es el indicado solo para agua
negras, precisamente el que se tratará en esta planta.
50 X 6 X 23,54 = 7 062 g
7 062 / 454 = 15,56 lb DBO/día
Determinación del equipo a utilizar
Para el valor de DBO por día calculado, se obtiene un equipo de aireación
Blower URAI 33 y motor de 2 HP.
50
Planta de tratamiento de aguas grises
o Condiciones de diseño
Cantidad de habitantes por vivienda: 6 hab/vivienda
Caudal a tratar por habitante: 84 l/hab/día
Diseño de la planta
o Definición de carga hidráulica
50 X 6 X 84 = 25 200 l/día
25 200 / 3,785 = 6 657,86 GPD
Determinación de período de retención hidráulica y tamaño físico de la
planta
De nuevo como inicial un período de retención de 18 horas
6 657,86 gpd X 18/24 = 4 993,40 galones
Igualmente que al inciso anterior para mayor facilidad en las medidas y
construcción, se dejará un volumen = 5 000 galones.
5 000 X 3,785 /1 000= 18,93 m³
Asumiendo una profundidad de 2,50 metros, 18,93 / 2,5 = 7,57 m² de área
51
La planta considerada cuenta con un área igual a 2,62 x 3,52 = 9,22
metros cuadrados mayor que la requerida, por lo tanto cumple con el requisito.
Esta planta consta de dos cámaras de aireación, planos en anexos.
Zona de sedimentación: del 15 al 25 por ciento del volumen anterior.
o 18,93 m³ X 0,25 = 4,73 m³
o 18,93 m³ X 0,15 = 2,84 m³
El volumen correspondiente según planos es igual a 3,26 metros cúbicos;
mayor que el 15 por ciento contemplado como mínimo.
Definición de carga orgánica
El valor utilizado para la carga orgánica será de 25,14 galones por
habitante al día; con base en la tabla III que es el indicado para agua grises, el
que se tratará en esta planta.
o 50 X 6 X 25,14 = 7 542 g
o 7 542 / 454 = 16,61 lb DBO/día
Determinación del equipo a utilizar
Para el valor de DBO por día calculado, se obtiene un equipo de aireación
Blower URAI 33 y motor de 2 HP.
Para el caso en el que sea temporada de invierno y las áreas comunes no
necesiten tanto riego, el desfogue de la planta de tratamiento de aguas grises
52
puede llevarse hacia un pozo de absorción en donde generará aporte al
subsuelo de agua limpia.
3.5. Alternativa 2: tratamiento y reutilización de aguas grises a nivel
domiciliar
Al considerar esta alternativa se tiene como objeto la ayuda al medio
ambiente, además de generar un gasto menor en la utilización de agua potable
para actividades tales como: riego de jardines internos, lavado de autos,
descargas de inodoros (así también las fugas que generalmente estos
presentan).
El análisis de aportes y descargas será similar al del inciso anterior, sin
embargo, cabe aclarar que no todas las actividades generadoras de aguas
grises se reutilizarán y se ha determinado prescindir de algunas de ellas, pues
la idea es obtener la cantidad básica y no verse en la necesidad de verter el
agua gris tratada a un efluente sin ser reutilizada, esto debido a exceso de
dotación. Así que se mostrará una tabla inicial de artefactos que se abastecerán
de agua gris tratada y los artefactos que generan aguas grises para la dotación
de los mismos; luego la tabla final de artefactos que se conectarán hacia la
candela de aguas negras y los que se conectarán hacia el tratamiento para
reutilización, y evitar precisamente el fenómeno descrito.
En cuanto al tipo de tratamiento involucrado para la limpieza de estas,
será completamente diferente, debido a que no se puede utilizar una planta de
lodos activados para una vivienda; pues aparte de tener un caudal muy pobre
para el funcionamiento de esta, la dimensión económica debido a ella sería
extremadamente elevada.
53
Utilizando esta alternativa, queda como se suele utilizar la candela
domiciliar de drenaje aguas negras. La candela de aguas grises ya no será útil,
debido a que los artefactos generadores de aguas grises seleccionados,
tendrán la tubería conectada hacia el tratamiento para reutilización, mientras los
artefactos generadores de aguas negras y de aguas grises no seleccionados,
tendrán su conexión a la candela domiciliar de aguas negras.
3.5.1. Ejemplo de reutilización de aguas grises a nivel
domiciliar
El presente inciso considera una solución, la cual según necesidad de
algún consumidor en específico puede ser modificada; considerando siempre
los valores de los parámetros que cada uno de los artefactos pueda aportar al
momento de la descarga.
Tabla VI. Comparación en litros por habitante al día de la demanda
de los artefactos y actividades versus descarga de los
mismos para la alternativa 2 (reutilización de aguas grises)
Origen Demanda
l/hab*día
Descarga
l/hab*día
Inodoro 25
Pérdidas del inodoro 4
Lavado de vehículo 4
Riego 8
Lavado de ropa
22
Limpieza de casa (pila)
3
Lavamanos
15
Ducha
44
SUMATORIA 41 84
Fuente: elaboración propia.
54
La relación mostrada nuevamente, excede la descarga a la demanda, por
esta razón se considerará utilizar únicamente los valores de ducha y lavamanos
para la reutilización, y se prescindirá de los otros; quedando entonces de la
siguiente manera:
Tabla VII. Comparación en litros por habitante al día de la demanda
de los artefactos y actividades necesarios versus descarga
de los mismos para la alternativa final 2 (reutilización de
aguas grises)
Origen Demanda
l/hab*día
Descarga
l/hab*día
Inodoro 25
Pérdidas del inodoro 4
Lavado de vehículo 4
Riego 8
Lavamanos
15
Ducha
44
SUMATORIA 41 59
Fuente: elaboración propia.
Aún con esta solución se puede observar un exceso de 18 litros por
habitante al día, esto debido a que si en algún momento existiera menor caudal,
tanto en el lavamanos como en la ducha, esto reduciría el caudal total y podría
afectar el sistema de tratamiento; así pues que por seguridad se mantendrá el
margen anterior, además que esto podrá brindar mayor cantidad de agua para
jardines internos; ya que fundamentado en la demanda actual de 8 litros por
habitante al día se obtiene lo siguiente:
55
8 l/hab*día x 6 hab*vivienda = 48 l*día
48 l*día ÷ 3 l/m² = 16 m² de jardín interno
Restando la de descarga de 59 – demanda 41 = 18 l/hab*dia extras
18 l/hab*día + 8 l/hab*día = 26 l/hab*día
26 l/hab*día x 6 hab*vivienda = 156 l*día
156 l*día ÷ 3 l/m² = 52 m² de jardín interno
Con lo anterior se puede demostrar que esta alternativa funciona tanto
para viviendas grandes como pequeñas y aún su aporte puede variar utilizando
otro de los artefactos no seleccionados. De manera que se usará para
tratamiento de aguas grises el volumen de:
59 l/hab*día x 6 hab/vivienda = 354 l/día
354 ÷ 3,785 = 93,53 gpd (Para efecto de cálculos se utilizará 94 gpd)
Tabla VIII. Clasificación de los artefactos con respecto a las candelas
y/o sistemas en los que estos se deberán de conectar y
descargas de los mismos
Artefacto Descarga
l/hab*día
Sistema que
conduce a Candela
Descarga total
l/hab*día
Inodoro 27 Negra
70
Pérdidas del inodoro 4 Negra
Lavatrastos 5 Negra
Lavadora 22 Negra
Pila 3 Negra
56
Continuación de la tabla VIII.
Otros 9 Negra
Lavamanos 15
Sistema de
reutilización 59
Ducha 44
Sistema de
reutilización
TOTAL 129
Fuente: elaboración propia.
Expuesto lo anterior se genera un modelo de análisis, estructurando un
diseño prototipo de casa modelo, y en donde con base a esta se analizan los
sistemas de tuberías y procesos para la reutilización de las aguas grises. Se
exponen planos de la vivienda en el aspecto de distribución, y posteriormente
se concluye con las soluciones correspondientes. Así también debe recalcarse
que en esta alternativa se contará con una planta de tratamiento a nivel de
comunidad para la recolección, limpieza y desfogue de las agua negras.
3.5.1.1. Planta de tratamiento de aguas negras,
alternativa 2
Dado que igualmente existirá un caudal de aguas negras generado, y este
no será tratado dentro de las viviendas, entonces debe de realizarse la
propuesta de esta planta, la cual funcionará a nivel comunidad, la diferencia
recaera únicamente en el volumen y su ubicación tendrá que ser dentro de la
urbanización.
57
Condiciones de diseño
Cantidad de habitantes por vivienda: 6 habitantes por vivienda
Caudal a tratar por habitante: 70 litros por habitante al día
Diseño de la planta
o Definición de carga hidráulica
50 X 6 X 70 = 21 000 litros por día
21 000 / 3,785 = 5 548,22 GPD
o Determinación de período de retención hidráulica y tamaño físico
de la planta
Período inicial de retención de 18 horas
6 657,86 gpd X 18/24 = 4 161,16 galones
Se considerará dimensiones iguales que el inciso anterior para mayor
facilidad en las medidas y construcción, se dejará un volumen de = 5 000
galones.
5 000 X 3,785 /1 000= 18,93 m³
Asumiendo una profundidad de 2,50 metros, 18,93 / 2,5 = 7,57 metros
cuadrados de área
58
La planta considerada cuenta con un área igual a 2,62 x 3,52 = 9,22
metros cuadrados mayor que la requerida, por lo tanto cumple con el
requerimiento. Esta planta consta de 2 cámaras de aireación, planos en anexos.
Zona de sedimentación: volumen correspondiente igual a 3, 26 metros
cúbicos; mayor que el 15 por ciento contemplado como mínimo.
o Definición de carga orgánica
El valor utilizado para la carga orgánica será de 40,64 galones por
habitante al día; con base en la tabla III, que es el indicado para los artefactos
ahora aportantes a la candela de aguas negras, el que se tratará en esta planta.
50 X 6 X 40,64 = 12 192 g
12 192 / 454 = 26,85 lb DBO/día
o Determinación del equipo a utilizar
Para el valor de DBO por día calculado, se obtiene un equipo de aireación
Blower URAI 33 y motor de 3 HP.
3.5.1.2. Modelo de análisis para sistema de
reutilización, alternativa 2
El prototipo de vivienda a utilizar consta de un terreno con dimensiones de
9,00 metros de frente x 20 metros de fondo; área de construcción
correspondiente a 191,86 metros cuadrados distribuidos en dos niveles, en
donde en el primero se encontraran los ambientes de sala, comedor, cocina,
estudio, baño de visitas, lavandería y dormitorio de servicio; mientras en el
59
segundo nivel se ubican: 1 habitación principal con balcón y cuarto de baño, 2
habitaciones secundarias con baño compartido, sala familiar y dormitorio de
visitas. El área cuenta con estacionamiento para 3 vehículos, así como jardín de
5116 metros cuadrados. Ver planos en anexos.
Dado que en el interior de la vivienda se recolectaran las aguas negras del
inciso anterior, separándose desde su expulsión en aguas negras y aguas
grises a reutilizar según VI. Se expone la propuesta de sistema en el presente
de la siguiente manera:
Figura 3. Esquema de aguas negras primero y segundo nivel
Fuente: elaboración propia, con programa AutoCAD 2008.
El esquema muestra como todos los artefactos a excepción de los
lavamanos y duchas, son conectados a esta tubería para que sean
60
descargados en la candela de aguas negras, esto será para cada vivienda y así
llegar a la planta de tratamiento, expuesta en el inciso anterior.
Figura 4. Esquema de aguas grises primero y segundo nivel
Fuente: elaboración propia, con programa AutoCAD 2008.
61
En este esquema se muestra como los artefactos de duchas y lavamanos
son conectados y dirigidos al sistema de tratamiento para la reutilizacion de
aguas grises, las cuales luego seran dirigidas hacia el tanque de
almacenamiento y bombeo, que llegará al techo de la vivienda de donde se
despliega el siguiente esquema.
Figura 5. Esquema de aguas reutilizables primero y segundo nivel
Fuente: elaboración propia, con programa AutoCAD 2008.
62
Este esquema muestra la funcion que tendran las aguas tratadas,
entiendase que seran distribuidas hacia sanitarios y chorros de la vivienda, que
posteriormente serviran a jardines y lavado de vehículos.
Sistema de tratamiento para reutilización de aguas grises.
Basado en la cantidad de agua a tratar y la utilización previa que se le dio
en el domicilio, se ubicarán ciertos elementos que limpiaran las aguas, primero
de basuras grandes, así como exceso de arenas, para ello se propone una caja
de entrada con rejilla y desarenador. Posterior a esto las aguas serán tratadas y
liberadas de grasas y jabones, por medio de una caja trampa de grasa.
Terminados los procesos preliminares se procede al ingreso en un
biodigestor vertical encargado de la sedimentación, digestión y acumulación de
lodos, de este proceso el agua ya tendrá un aspecto claro y se habrá liberado
de todos los sólidos que al inicio traía, así como de parámetros de materia
orgánica y química.
A continuación se ingresa el efluente a una fosa séptica, en donde ahí se
sedimentaran los sólidos de las aguas que hayan logrado pasarse, sin embargo
estos no serán muchos, de modo que este tanque de fosa séptica será
utilizado a su vez como tanque de almacenamiento. Tanto para este tratamiento
como para los anteriores se utilizarán elementos prefabricados, en tanto estos
sean distribuidos por el mercado correspondiente.
Posterior a los procesos ya descritos, las aguas serán enviadas hacia un
tanque de almacenamiento en el techo de la vivienda de volumen igual a 500
litros los cuales serán bombeados hacia el por medio de una bomba de sólidos
63
para evitar cualquier taponamiento en la misma y de este serán distribuidas a la
red para su reutilización.
Dada la cantidad de litros a bombear y según las exigencias del mercado,
la opción más baja en cuanto a potencia de bombas de sólidos se utilizará una
de ½ caballo de fuerza, la cual funcionará un par de horas al día, que serán
suficientes para mantener el tanque elevado lleno y dispuesto para el uso.
Tanto los primeros procesos como estos últimos, están sujetos al cambio
de clima, ya que en temporada de invierno se provee en el sistema un by pass
en donde la recolección de las aguas grises podrán desviarse a la candela de
aguas negras, esto debido a que el agua de lluvia sustituye el riego en jardines,
más si se requiere puede regularse por días para el uso en sanitarios y lavado
de autos.
Se muestra a continuación un esquema del sistema.
Figura 6. Sistema de tratamiento
64
Continuación de la figura 6.
Fuente: elaboración propia, con programa AutoCAD 2008.
65
4. ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD
4.1. Presupuesto de inversión de sistema combinado de aguas
servidas
La presentación de los siguientes datos serán la muestra de los gastos
correspondientes a los sistemas que se utilizan actualmente, siendo estos ya
mencionados con anterioridad, las plantas de tratamiento de aireación
extendida.
Inversión inicial
o Equipo de planta de tratamiento Q 75 000
o Obra Civil de planta de tratamiento Q 175 000
Total: 250 000 / 50 viviendas = Q 5 000 cada una
4.2. Presupuesto de inversión de alternativas
A continuación se mostrarán los gastos de las alternativas propuestas
para el presente trabajo, dejando desde ya un criterio comparativo respecto al
anterior y adicional las dos propuestas presentadas.
66
4.2.1. Presupuesto de inversión alternativa 1
Este inciso muestra el gasto que generará una inversión de tipo separativo
a nivel de la comunidad, incluyendo la solución de reutilización de las aguas
grises tratadas.
Inversión inicial
o Equipo de planta de tratamiento de aguas negras Q 65 000
o Obra Civil de planta de tratamiento de aguas negras Q 150 000
o Equipo de planta de tratamiento de aguas grises Q 65 000
o Obra Civil de planta de tratamiento de aguas grises Q150 000
o Sistema de bombeo de recirculación a tanque Q 6 521
o Tanque almacenamiento Q 50 000
o Sistema de tubería de recirculación Q 10 840
Total: 497 361 / 50 viviendas = Q 9 947,22 cada una
4.2.2. Presupuesto de inversión alternativa 2
Este rubro muestra el presupuesto inicial para el modelo piloto de
reutilización de aguas grises a nivel domiciliar y la limpieza de las aguas negras
que se desechan en comunidad.
Inversión Inicial
o Equipo de planta de tratamiento de aguas negras Q 70 000
o Obra Civil de planta de tratamiento de aguas negras Q 175 000
o Elementos de sistema de tratamiento de aguas grises x 50
viviendas. Q 8 702,48 x 50 = 435 124
67
o Sistema de bombeo de recirculación a tanque x 50 viviendas Q 6
604 x 50 = 330 200
o Tanque elevado x 50 viviendas Q 850 x 50 = 42 500
o Sistema de tubería de recirculación x 50 viviendas Q 195 x 50 = 9
750
Total: 1 062 574 / 50 viviendas = Q 21 251,48 cada una.
4.3. Presupuesto de operación y mantenimiento de sistema
combinado de aguas servidas
Los datos presentados en este inciso son los mínimos recomendados para
un buen funcionamiento del sistema, estos solo son la presentación de los
gastos y tiempos en que se deben de realizar los mismos.
Operación y mantenimiento (vida útil del equipo 20 años)
o Visitas técnicas (cada 3 meses) Q 1 000
o Análisis bacteriológicos (cada 6 meses) Q 1 250
o Encargado de limpieza y supervisión de planta aproximado de 2
horas diarias (mensual) Q 500
o Limpieza de lodos, retiro en camión por empresa autorizada (cada
12 meses) Q 2 000
o Pago de luz (mes) Q 1 401,30
o Aceites, grasas y cloro (mes) Q 260
o Cambio de motor (5 años) Q 3 000
68
4.4. Presupuesto de operación y mantenimiento de alternativas
Las dos alternativas presentadas también deben asumir gastos de
operación y mantenimiento, y aunque el tamaño de ellas sea menor al sistema
combinado, se debe de considerar que estas recomendaciones en tiempo serán
las mismas y por ello en algún momento parecerá que los gastos se verán
afectados para mayor.
4.4.1. Presupuesto de operación y mantenimiento
alternativa 1
En estos gastos se considerará una resta a los mismos por parte del
último rubro, dado que prácticamente se aporta toda la reutilización de agua
para que las áreas verdes comunes se mantengan en ornato.
Operación y mantenimiento
o Visitas técnicas (cada 3 meses) Q 1 500
o Análisis bacteriológicos x 2 muestras(cada 6 meses) Q 1 250 x 2 =
2 500
o Encargado de limpieza y supervisión de plantas, tanque
almacenamiento y sistema de recirculación (ejemplo válvulas de
limpieza) aproximado de 2 horas diarias (mensual) Q 700
o Limpieza de lodos, retiro en camión por empresa autorizada x 2
sedimentadores (cada 12 meses) Q 3 000
o Pago de luz de 2 motores + bomba de recirculación (mes) Q 2
452,28
o Aceites, grasas y cloro (mes) Q 360
o Cambio de motor (5 años) Q 6 000
69
o (–) pago de mantenimiento de jardines áreas comunes Q 2 500
4.4.2. Presupuesto de operación y mantenimiento
alternativa 2
Para este inciso adicional al último rubro, como en la alternativa 1 también
se contará a favor lo que concierne a pago por exceso de agua en el canon, ya
que la reutilización domiciliar limitará esta parte del gasto en cada una de las
viviendas.
Operación y mantenimiento
o Visitas técnicas (cada 3 meses) Q 1 000
o Análisis bacteriológicos (cada 6 meses) Q 1 250
o Encargado de limpieza y supervisión de planta aproximado de 2
horas diarias (mensual) Q 500
o Limpieza de lodos, retiro en camión por empresa autorizada (cada
12 meses) Q 2 000
o Pago de luz (mes) Q 1 634,85
o Aceites, grasas y cloro (mes) Q 180
o Cambio de motor (5 años) Q 3 000
o Limpieza de lodos de biodigestor y fosa séptica, retiro en camión
por empresa autorizada (5 años) x 50 viviendas (Q 500
considerando la limpieza de 10 casas) Q 50 x 50 = 2 500
o Pago de luz Sistema de bombeo de recirculación a tanque x 50
viviendas Q 19,46 x 50 = 973
o Cloración para sistema de recirculación Q 20 x 1 pastilla al mes x
50 casas = 1 000
70
o pago de agua extra por exceso de consumo en el canon mensual
(se asumen lo metros cúbicos que dotará el sistema) Q 4,83
metros cúbicos x 10, 62 metros cúbicos x 50 casas = 2 564,73
o pago de mantenimiento de jardines áreas comunes Q 2 500
Operación y mantenimiento efectuado por el propietario
o Limpieza de trampa de grasa y caja de registro, es manual y lo
puede realizar un miembro de la vivienda cada 15 días a 1 mes.
o Inspección y limpieza del tanque igualmente lo puede realizar una
persona de la vivienda cada 6 meses aproximadamente.
71
5. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Todas las opciones fueron extendidas para un análisis de 20 años, tiempo
de vida útil de las plantas de tratamiento, luego de este tiempo se puede
renovar el equipo de la planta, análisis y reparación a la obra civil si lo
requiriese para continuar con otro período útil de la misma. Vale la pena hacer
notar que los tanques de polietileno utilizados en la alternativa 2, a nivel
domiciliar cuenta con una vida útil más amplia.
Los valores dados corresponden a costos en nivel de comunidad, el gasto
generado por conjunto de las 50 viviendas, en anexos obsérvese las
cotizaciones de las plantas de tratamiento, así también los planos.
5.1. Relación por valor presente neto (VPN)
Se analiza el valor inicial de la inversión y los costos de operación y
mantenimiento que se generan mensualmente; ambos valores son traídos a
tiempo presente por medio de valor presente neto.
5.1.1. Sistema combinado
Este desglosa el análisis de la planta de tratamiento a nivel comunidad,
recolectando como ya se ha expuesto; tanto aguas negras como grises, y
posterior a su limpieza la liberación a un cuerpo receptor.
72
Inversión inicial: Q 250 000,00
Valor presente de operación y mantenimiento 20ª: Q 864 356,60
Costo presente neto total: Q 1 114 356,60
5.1.2. Alternativas
Aquí se analizarán las propuestas expuestas en los capítulos anteriores y
se puede comparar entre ellas los valores finales, considerando que se
obtienen más beneficios ambientales y económicos para cualquiera de estas
dos.
5.1.2.1. Alternativa 1
Se hace un recordatorio que esta alternativa recolecta a nivel comunidad
las aguas grises y las reutiliza en áreas comunes, asímismo las aguas negras
son recolectadas y vertidas a un cuerpo receptor.
Inversión inicial: Q 497 361,00
Valor presente de operación y mantenimiento 20ª: Q 361 608,87
Costo presente neto total: Q 858 969,87
5.1.2.2. Alternativa 2
Este será el modelo propuesto de reutilización de aguas grises a nivel
domiciliar y así también recordar que existe a nivel comunidad la planta de
tratamiento de aguas negras, la cual se incluye en los montos presentados.
Inversión inicial: Q 1 062 574,00
Sub-total Valor presente de operación y mantenimiento 20ª: Q 814 229,04
73
Menos costos de pago extra por exceso en consumo de canon mensual,
menos valor de mantenimiento de jardines de áreas comunes: Q 809 721,04
Total valor presente de operación y mantenimiento 20ª: Q 4 508,00
Costo presente neto total: Q 1 067 082,00
5.2. Comparación de resultados
Evaluando únicamente por costo presente neto total, la mejor opción
observada es la alternativa 1. Asimismo, también se hace notar la similitud y
aún un costo más bajo de la alternativa 2 versus el presupuesto combinado,
opción actual para los proyectos de urbanizaciones.
Ahora bien, se expone el dato de mensualidad por opción correspondiente
a operación y mantenimiento, esto para que el consumidor pueda observar la
diferencia económica que le afectará directamente en su presupuesto familiar
mensual.
Mensualidad sistema combinado:
Comunidad: Q 5 446,14
Vivienda: Q 108,92
Mensualidad sistema Alternativa 1:
Comunidad: Q 2 351,08
Vivienda: Q 47,02
74
Mensualidad sistema alternativa 2:
Comunidad: Q 110,84
Vivienda: Q 2,22
Si se puede observar respecto a mensualidad del usuario que la mejor
opción en este caso corresponde a la alternativa 2.
El valor real de pago de operación y mantenimiento es mayor a la
mensualidad calculada, ya que de ella se deriva el beneficio de uso directo que
el usuario tendrá para riego de su jardín, uso de agua en sanitarios y lavado de
vehículos. Ver hoja de cálculo por alternativas. Los valores vistos indican la
productividad de las propuestas, facilitando así la toma de decisiones.
75
CONCLUSIONES
1. Las propuestas y el análisis generado en este trabajo de graduación
sobre el estudio de prefactibilidad para la reutilización y manejo de aguas
grises concluyen en lo siguiente:
2. Las 2 alternativas presentadas generan una ganancia tanto económica
como medio ambiental.
3. El reúso de las aguas grises puede lograrse de maneras distintas, sin
embargo, a medida de la práctica puede encontrarse la mejor opción
viable; como sistema de limpieza e inversión favorable a los
generadores-consumidores.
4. Los valores encontrados de inversiones iniciales y mensualidades de
operación, y mantenimiento para las alternativas presentadas,
únicamente muestran 2 formas distintas de inversión, que según la
capacidad y solvencia de la comunidad en que se realice puede ser
viable cualquiera de las dos.
5. Se puede observar que la opción de sistema combinado, la cual se utiliza
actualmente en la mayoría de proyectos no genera en ningún momento
ganancia y siempre crea gastos altos para su mantenimiento; por el otro
lado la opción de alternativa 1 a pesar de generar gastos altos de
mantenimiento, el hecho de tener un aporte a la comunidad ayuda a que
esta opción sea sostenible.
76
6. El enfoque del presente trabajo demuestra como dada la opción de
alternativa 2, reutilización de aguas grises a nivel domiciliar, es en alto
porcentaje autosostenible y que únicamente debe de realizarse un
esfuerzo para generar la inversión inicial y esta puede llegar a ser la
solución a la escasez de agua que, actualmente existe en el planeta.
77
RECOMENDACIONES
1. La efectividad que se encuentra en la opción demostrada como viable, es
debido a su enfoque y mejor orientación en cuanto al uso que se le da a
cada elemento; es por ello que debe de utilizarse de la manera más
apegada a la productividad posible y así evitar desperdicios de recursos,
tanto económicos como naturales.
2. El enfoque fue dado para una comunidad de 50 viviendas, sin embargo,
a mayor población, los costos serán menores, tanto por los sistemas de
tratamiento como por la demanda en la que los gastos serán divididos.
3. Para las distintas alternativas expuestas se puede constatar que la
eficiencia de limpieza de cada una es buena, su diferencia recae en la
habilidad de uso de recursos y por ello la recomendación de un cambio a
los sistemas actuales de limpieza en niveles de comunidades.
78
79
BIBLIOGRAFÍA
1. ARBOLEDA VALENCIA, Jorge. Teoría y práctica de la purificación del
agua. 3 ed. Colombia: McGraw-Hill, 2000. 793 p.
2. BLANK LELAND, Anthony Tarquin. Trad. María del Carmen Hano Roa.
Ingeniería Económica. 5 ed. México: McGraw-Hill, 2004. 796 p.
3. FAIR GORDON, Maskew; GEYER, John Charles; OKUN, Daniel
Alexander. Abastecimiento de aguas y remoción de aguas
residuales. México: Limusa, 1980.
4. FAIR GORDON, Maskew. Ingeniería Sanitaria y de aguas residuales.
México: Limusa, 1993. 269 p. v.1
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tratamiento de las aguas grises de origen doméstico. Guatemala:
facultad de Ingeniería, escuela regional de Ingeniería Sanitaria,
2010.
6. Metcalf & Eddy, Inc. Ingeniería de aguas residuales. 3 ed. México:
McGraw-Hill, 1996. 1485 p.
7. Ministerio medio ambiente y recursos naturales. Descargas de aguas
servidas y manejo de lodos, Acuerdo Gubernativo 236-2006.
80
8. TCHOBANOGLOUS, George. Sistemas de manejo de aguas residuales
para núcleos pequeños y descentralizados. Colombia: McGraw-
Hill, 2000.
9. __________. Tratamiento de aguas residuales en pequeñas poblaciones.
Colombia: McGraw-Hill, 2000. 776 p.
81
ANEXOS
82
83
1. Oferta de construcción planta de tratamiento
84
Continuación del anexo 1.
Fuente: Mexichem.
85
2. Descripción del proyecto
86
Continuación del anexo 2.
Fuente: Mexichem.
87
3. Aeración extendida
88
Continuación del anexo 3.
Fuente: Mexichem.
89
4. Lodos extendidos
90
Continuación del anexo 4.
Fuente: Mexichem.
91
5. Planos
92
Continuación del anexo 5.
93
Continuación del anexo 5.
Fuente: elaboración propia, con programa AutoCAD 2008.
94
